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ウェーブレット解析を利用した信号・画像の拡大・縮小パラメータの推定

研究課題

研究課題/領域番号 21K03351
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分12040:応用数学および統計数学関連
研究機関大阪教育大学

研究代表者

守本 晃  大阪教育大学, 教育学部, 教授 (50239688)

研究分担者 芦野 隆一  大阪教育大学, 教育学部, 教授 (80249490)
萬代 武史  大阪電気通信大学, 共通教育機構, 教授 (10181843)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードウェーブレット解析 / 連続ウェーブレット変換 / フーリエ・メリン変換 / 拡大・縮小 / 平行移動 / スパース表現 / 混合信号 / 特徴点抽出 / メリン変換 / 拡大・縮小パラメータ / 信号処理 / 画像処理
研究開始時の研究の概要

カメラで対象を撮影するとき,対象までの距離やズーム具合で,対象の大きさが変わるまた位置も変わる.そこで,単一の対象が写った2枚の画像に対して,拡大・縮小と平行移動の関係にある同じ対象であるか,別の対象なのかを判別したい,もし同じ対象の場合は拡大率を求めたい.これが本研究の最初の問題である.
次の問題は,複数の対象が写った2枚の画像から,拡大・縮小と平行移動の関係にある同一の対象を探し,拡大率を求めることである.
これらの問題を,空間―スケール解析であるウェーブレット解析を用いて解決することにより,新たな知見を得たい.

研究成果の概要

本研究の目的は,音声信号(画像)がある音声(画像)の拡大縮小・平行移動の関係にあるかどうかを判定し,もし関係があるなら拡大率・平行移動量を求めることである.音声の場合は,ドップラー効果が拡大縮小の例である.画像の場合は,ズームとか対象までの距離が変わっている場合に相当する.
フーリエ・メリン変換用いることにより,拡大率・平行移動量の推定が可能であることを示した.
拡大縮小・平行移動の関係にある二音声が混合している観測信号のペアを連続ウェーブレット変換して得られた絶対値画像から,拡大率・平行移動量の推定が可能であることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

混合音声(画像)からある音声信号(画像)を分離することは,音声(画像)解析をするときの第一段階である.本研究では,拡大縮小・平行移動を含んだ音声(画像)の重ね合わせを複数回観測し,含まれる同一信号の拡大縮小比と平行移動パラメータを推定することである.
連続ウェーブレット変換とスパース表現を用いることで,これらのパラメータを推定することができ,ウェーブレット解析についての新たな知見を得ることができた.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Inequalities on the closeness of two vectors in a Parseval frame2023

    • 著者名/発表者名
      Ashino Ryuichi、Mandai Takeshi、Morimoto Akira
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 40 号: 2 ページ: 1329-1340

    • DOI

      10.1007/s13160-023-00578-7

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some Inequalities for Parseval Frames2023

    • 著者名/発表者名
      Mandai Takeshi、Ashino Ryuichi、Morimoto Akira
    • 雑誌名

      Analysis, Applications, and Computations, Birkhauser

      巻: 1 ページ: 703-713

    • DOI

      10.1007/978-3-031-36375-7_54

    • ISBN
      9783031363740, 9783031363757
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] フーリエ・メリン変換を用いた, 2 音声がスケール・平行移動変換の関係にあるかどうかの評価方法2021

    • 著者名/発表者名
      守本晃
    • 雑誌名

      Information

      巻: 24

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimation method for scale-shift relationship between two speech signals based on Fourier-Mellin transform2021

    • 著者名/発表者名
      Akira Morimoto, Ryuichi Ashino, Takeshi Mandai
    • 雑誌名

      Proceedings of The 40th JSST Annual International Conference on Simulation Technology

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Feature extraction from mixed speech data using wavelet analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Akira Morimoto
    • 学会等名
      14th International ISAAC Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 連続ウェーブレット変換による音声信号の拡大率を判定する試み2022

    • 著者名/発表者名
      守本晃(大阪教育大学), 芦野隆一(大阪教育大学), 萬代武史(大阪電気通信大学)
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2022年年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] An estimation of scale parameter of images using Fourier-Mellin transform2021

    • 著者名/発表者名
      Akira Morimoto
    • 学会等名
      The 13th ISAAC Congress
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Some Inequalities for Parseval Frames2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Mandai
    • 学会等名
      The 13th ISAAC Congress
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation method for scale-shift relationship between two speech signals based on Fourier-Mellin transform2021

    • 著者名/発表者名
      Akira Morimoto, Ryuichi Ashino and Takeshi Mandai
    • 学会等名
      The 40th JSST Annual International Conference on Simulation Technology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フーリエ・メリン変換を用いたスケールパラメータと平行移動パラメータの推定2021

    • 著者名/発表者名
      守本晃, 芦野隆一, 萬代武史
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Parseval Frame に関する不等式について2021

    • 著者名/発表者名
      萬代武史, 芦野隆一, 守本晃
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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